Solskyddsmedel som innehåller zinkoxid, en vanlig ingrediens, förlorar mycket av sin effektivitet och blir giftigt efter två timmars exponering för ultraviolett strålning, enligt ett samarbete som inkluderade forskare från Oregon State University.

Toxicitetsanalysen involverade zebrafiskar, som delar en anmärkningsvärd likhet med människor vid molekylen, genetiska och cellulära nivåer, vilket innebär att många zebrafiskstudier är omedelbart relevanta för människor.

Fynd publicerades idag i Fotokemiska och fotobiologiska vetenskaper.

Forskargruppen, som inkluderade College of Agriculture Sciences fakulteten Robyn Tanguay och Lisa Truong och doktorand Claudia Santillan, försökte svara på viktiga men till stor del försummade frågor angående den massiva globala solskyddsmarknaden, som marknadsdataföretaget Statista förutspår att vara värt mer än 24 miljarder dollar i slutet av decenniet.

Frågorna:Hur stabil, säker, och effektiva är solskyddsingredienser i kombination snarare än som enskilda föreningar - vilket är hur de anses för godkännande från Food and Drug Administration - och hur är det med säkerheten för alla kemiska produkter som härrör från reaktioner orsakade av exponering för solljus?

"Solskyddsmedel är viktiga konsumentprodukter som hjälper till att minska UV -exponeringar och därmed hudcancer, men vi vet inte om användningen av vissa solskyddsmedel kan ha oavsiktlig toxicitet på grund av interaktioner mellan vissa ingredienser och UV -ljus, sa Tanguay, en OSU -framstående professor och en internationell expert i toxikologi.

Vad allmänheten tycker om solskyddsmedel har orsakat tillverkare, ofta baserat på begränsad data, att använda massor av vissa ingredienser medan du begränsar andra, Hon sa. Till exempel, oxibenson har faktiskt avbrutits på grund av farhågor om att det skadar korallrev.

"Och solskyddsmedel som innehåller oorganiska föreningar som zinkoxid eller titandioxid, som blockerar UV -strålar, marknadsförs allt mer som säkra alternativ till de organiska småmolekylföreningarna som absorberar strålarna, Sa Tanguay.

Forskare inklusive University of Oregon James Hutchinson och Aurora Ginzburg och University of Leeds Richard Blackburn gjorde fem blandningar innehållande UV -filtren - de aktiva ingredienserna i solskyddsmedel - från olika produkter som finns tillgängliga i USA och Europa. De gjorde också ytterligare blandningar med samma ingredienser, plus zinkoxid i den nedre änden av den kommersiellt rekommenderade mängden.

Forskarna utsatte sedan blandningarna för ultraviolett strålning i två timmar och använde spektroskopi för att kontrollera deras fotostabilitet - dvs. vad gjorde solljuset med föreningarna i blandningarna och deras UV-skyddande förmåga?

Forskarna tittade också på om UV -strålningen hade orsakat någon av blandningarna att bli giftiga för zebrafiskar, en mycket vanlig modellorganism som går från ägg till simning på fem dagar, och fann att den UV-exponerade blandningen utan zinkoxid inte orsakade några signifikanta förändringar i fisken.

"Det har gjorts flera studier som visade att solskyddsmedel snabbt kan reagera under UV -exponering - den specifikt avsedda inställningen för deras användning - så det är ganska förvånande hur lite toxicitetstester har gjorts på fotodegraderingsprodukterna, "Truong sa." Våra resultat tyder på att kommersiellt tillgängliga småmolekylbaserade formler, som låg till grund för de formler vi studerade, kan kombineras i olika ingrediensförhållanden som minimerar bildnedbrytning. "

Men forskare såg stora skillnader i fotostabilitet och fototoxicitet när zinkoxidpartiklar tillsattes - antingen nanopartiklar eller de större mikropartiklarna.

"Med endera partikelstorleken, zinkoxid degraderade den organiska blandningen och orsakade en förlust på mer än 80% av det organiska filterskyddet mot ultravioletta A-strålar, som utgör 95% av UV -strålningen som når jorden, "Sa Santillan." Också, de zinkoxidinducerade fotodegraderingsprodukterna orsakade betydande ökningar av defekter hos zebrafisken som vi använde för att testa toxicitet. Det tyder på att zinkoxidpartiklar leder till nedbrytare vars introduktion till vattenlevande ekosystem är miljöfarligt. "

Tanguay sa att hon var förvånad över att alla fem småmolekylära blandningar i allmänhet var fotostabila men inte förvånade över att tillsats av zinkoxidpartiklar ledde till toxicitet vid UV-bestrålning.

"Som ett team i Oregon State som specialiserat sig på att studera nanopartikeltoxicitet, dessa resultat var inte en chock, "sa hon." Resultaten skulle förvåna många konsumenter som vilseleds av "nanofria" etiketter på mineralbaserade solskyddsmedel som innebär att solskyddsmedel är säkra bara för att de inte innehåller de mindre partiklarna. Vilken storlek som helst av metalloxidpartiklar kan ha reaktiva ytställen, oavsett om det är mindre än 100 nanometer eller inte. Viktigare än storlek är metallidentiteten, dess kristallstruktur och eventuella ytbeläggningar. "